KR20040098989A - A robust timing recovery apparatus over frequency selsctive time-varying channels and a method timing recovering - Google Patents

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KR20040098989A KR1020030031348A KR20030031348A KR20040098989A KR 20040098989 A KR20040098989 A KR 20040098989A KR 1020030031348 A KR1020030031348 A KR 1020030031348A KR 20030031348 A KR20030031348 A KR 20030031348A KR 20040098989 A KR20040098989 A KR 20040098989A
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Abstract

PURPOSE: A timing synchronization recovery apparatus for performing a timing synchronization process under a selective time-varying channel environment of a frequency is provided to minimize a DLL tracking error by setting adaptively the most significant signal of multi-paths as a reference signal. CONSTITUTION: A multi-path estimation unit(430) estimates a multi-path of a received signal of a frequency region. A multi-path selector(440) is used for selecting the most significant signal from the estimated multi-paths and estimating a path delay value of the most significant signal. A DLL(450) is used for detecting and feeding back a symbol timing offset. A phase compensator(460) is used for compensating the sampling timing by using a fractional symbol timing offset. A window controller(420) is used for controlling an FFT window by using an integer symbol timing offset.

Description

주파수의 선택적 시변 채널 환경에서 강건한 시간동기복원이 가능한 시간동기복원장치 및 그의 시간동기 복원방법{A robust timing recovery apparatus over frequency selsctive time-varying channels and a method timing recovering}A robust timing recovery apparatus over frequency selsctive time-varying channels and a method timing recovering

본 발명은 통신 시스템의 시간 동기(Timing Synchronization)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 주파수 선택적 시변 채널 환경에서 보다 강건한 시간 동기 복원을 수행할 수 있는 시간동기 복원장치 및 그의 시간동기 복원방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to timing synchronization of a communication system, and more particularly, to a time synchronization recovery apparatus and a method for recovering time synchronization which can perform more robust time synchronization recovery in a frequency selective time varying channel environment.

유럽에서는 통신 시스템의 디지털 변조 방식으로, 대역폭당의 전송 속도 향상과 간섭 방지의 이중 효과를 얻을 수 있는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : OFDM)방식의 DVB-T 를 채택하고 있다.In Europe, as a digital modulation method of a communication system, DVB-T of OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)) method, which can achieve a double effect of improving transmission speed per bandwidth and preventing interference, is adopted.

이러한 DVB-T와 같은 통신 시스템은 신뢰성 있는 통신을 수행하기 위해 송신측과 수신측 간의 동기화가 반드시 필요하며, 동기화는 주파수 동기화(frequency Synchronization)와 시간 동기화(Timing Synchronization)를 갖는다.Such a communication system such as DVB-T requires synchronization between a transmitter and a receiver in order to perform reliable communication, and synchronization has a frequency synchronization and a timing synchronization.

시간 동기(Timing Synchronization)는 심벌 동기와 샘플링 클럭 동기로 나누어진다.Timing synchronization is divided into symbol synchronization and sampling clock synchronization.

심벌 동기의 목적은, OFDM 심벌 중 유효신호에 대해 고속 퓨리에 변환(FFT)을 수행하기 위해서 보호구간과 유효구간을 경계지점을 찾기 위한 것이다. 반면, 샘플링 클럭 동기의 목적은, 송신기와 수신기의 샘플링 클럭 위상과 샘플링 클럭 주파수를 일치시키는 것이다.The purpose of symbol synchronization is to find a boundary point between a guard period and a valid period in order to perform a Fast Fourier Transform (FFT) on a valid signal among OFDM symbols. On the other hand, the purpose of sampling clock synchronization is to match the sampling clock phase and sampling clock frequency of the transmitter and receiver.

OFDM 방식의 통신 시스템에서의 샘플링 클럭 위상 옵셋은 심벌 동기가 보호구간 안쪽에서 이루어지면 ISI(inter symbol interference)를 발생시키지는 않기 때문에 등화기에서 간단히 보상하면 된다. 그러나, 샘플링 클럭 주파수 옵셋은 심벌 타이밍 드리프트(drift)를 유발시키기 때문에 지속적인 심벌 타이밍 옵셋의 추정과 보상이 필요하다.Sampling clock phase offset in an OFDM communication system simply compensates in an equalizer because symbol synchronization does not cause inter symbol interference (ISI) if the symbol synchronization occurs inside a guard interval. However, because sampling clock frequency offsets cause symbol timing drift, continuous symbol timing offsets need to be estimated and compensated for.

심벌 타이밍 옵셋의 추정과 보상 과정이 정확하지 않을 경우에는 심벌 타이밍 지터(jitter)가 발생된다. 심벌 타이밍 지터는 일반적인 보간기법(interpolation)을 이용한 채널 추정 알고리듬 및 두 개의 연속적인 OFDM 심벌을 이용한 잔류반송파 주파수 옵셋 추적 알고리듬의 성능 열화를 가져온다.When the estimation and compensation process of the symbol timing offset is not accurate, symbol timing jitter is generated. Symbol timing jitter leads to performance degradation of the channel estimation algorithm using general interpolation and the residual carrier frequency offset tracking algorithm using two consecutive OFDM symbols.

이와 같은 심벌 타이밍 지터를 최소화하기 위하여 종래에는 Baogue Yang 알고리듬(Baogue Yang, Khaled Ben Letaief, Roger S. Cheng and Zhigang Cao, "Timing recovery for OFDM transmission", IEEE journal on selected areas in comm.vol. 18. No. 2000)을 사용하여 가장 먼저 도착한 신호를 기준으로 주파수 영역에서 DLL(Delayed Locked Loop)을 사용하여 시간 동기를 복원하였다.In order to minimize such symbol timing jitter, the Baogue Yang algorithm (Baogue Yang, Khaled Ben Letaief, Roger S. Cheng and Zhigang Cao, "Timing recovery for OFDM transmission", IEEE journal on selected areas in comm.vol. 18. No. 2000) was used to restore time synchronization using a delayed locked loop (DLL) in the frequency domain based on the signal that arrived first.

그러나, 주파수 선택적 시변 채널 환경에서 가장 먼저 도착한 신호가 매우 약할 경우는 그 신호의 시간 경로 지연값을 추정하기 어려운 문제점이 있다. 이와 같이, 가장 먼저 도착한 신호의 시간 경로 지연값을 추정하지 못한 경우에는, 두번째 도착한 신호를 기준으로 DLL이 동작하게 되며, 이에 의해 인접한 다음 심벌의 프리-에코(pre-echo)에 의한 ISI가 발생하게 된다.However, when the first signal arrives very weak in a frequency selective time varying channel environment, it is difficult to estimate the time path delay value of the signal. As such, when the time path delay value of the first arriving signal cannot be estimated, the DLL is operated based on the second arriving signal, thereby generating an ISI by pre-echo of the next adjacent symbol. Done.

또한, 선택된 DLL의 기준신호가 딥 페이딩(deep fading)을 오랫동안 겪을 경우에는 기준신호에 대한 추적이 불가능하게 됨으로써 시간 동기에 악영향을 주게된다.In addition, when the reference signal of the selected DLL is subjected to deep fading for a long time, tracking of the reference signal becomes impossible, which adversely affects time synchronization.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 통신 시스템에서 주파수 선택적 시변 채널 환경에서 신뢰성 있는 시간 동기 복원이 가능한 시간동기 복원장치 및 그의 시간동기 복원방법을 제공하는 것이다In order to solve the above problems, there is provided a time synchronization recovery apparatus and a time synchronization recovery method capable of reliable time synchronization recovery in a frequency selective time-varying channel environment in a communication system.

도 1은 본 발명에 따른 시간동기 복원장치를 가지는 수신기에 대한 개략적인 블록도,1 is a schematic block diagram of a receiver having a time synchronization recovery apparatus according to the present invention;

도 2는 본 발명에 따른 시간동기 복원장치에 의해서 획득모드에서 설정된 FFT 윈도우를 나타낸 도,2 is a view showing an FFT window set in an acquisition mode by a time synchronization recovery apparatus according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따른 시간동기 복원 장치의 시간 동기 복원 방법에 대한 흐름도, 그리고,3 is a flowchart illustrating a time synchronization restoration method of a time synchronization restoration apparatus according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 시간동기 복원장치의 성능을 설명하기 위한 그래프이다.4 is a graph for explaining the performance of the time synchronization recovery apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

400 : 시간동기 복원장치 410 : 심벌 타이밍 추정부400: time synchronization recovery device 410: symbol timing estimation unit

420 : 윈도우 조정부 430 : 다중경로 추정부420: window adjusting unit 430: multipath estimating unit

440 : 다중경로 선택부 450 : DLL부440: multi-path selection unit 450: DLL unit

451 : 옵셋 검출부 453 : 피드백부451: offset detector 453: feedback unit

460 : 위상 보상부460: phase compensation unit

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 시간동기 복원장치는, 주파수영역상의 수신신호에 대한 다중 경로를 추정하는 다중경로 추정부; 추정된 상기 다중 경로 중 가장 큰 신호를 선택하고, 상기 가장 큰 신호의 경로 지연값을 추정하는 다중경로 선택부; 및 상기 가장 큰 신호의 경로 지연값에 기초하여 심벌 타이밍 옵셋을 검출하여 피드백시키는 DLL(Delayed Locked Loop)부; 를 포함한다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a time synchronization recovery apparatus comprising: a multipath estimator for estimating a multipath for a received signal in a frequency domain; A multipath selector which selects the largest signal of the estimated multipaths and estimates a path delay value of the largest signal; And a delayed locked loop (DLL) unit for detecting and feeding back a symbol timing offset based on a path delay value of the largest signal. It includes.

바람직하게는, 검출된 상기 심벌 타이밍 옵셋 중 소수배 심벌 타이밍 옵셋에 기초하여 샘플링 타이밍을 보상하는 위상 보상부; 및 검출된 상기 심벌 타이밍 옵셋 중 정수배 심벌 타이밍 옵셋에 기초하여 FFT(Fast Fourier Transform) 윈도우를 조정하는 윈도우 조정부;를 더 포함한다.Preferably, the phase compensation unit for compensating for the sampling timing based on the prime number symbol timing offset of the detected symbol timing offset; And a window adjuster that adjusts a fast fourier transform (FFT) window based on an integer multiple symbol timing offset among the detected symbol timing offsets.

상기 DLL부는, 상기 가장 강한 신호의 지연값에 기초하여 상기 심벌 타이밍 옵셋을 산출하는 옵셋 검출부; 및 산출된 상기 심벌 타이밍 옵셋을 상기 소수배 심벌 타이밍 옵셋과 상기 정수배 심벌 타이밍 옵셋으로 분리하여 상기 위상 보상부와 상기 윈도우 조정부에 각각 피드백시키는 피드백부;를 포함하며, 상기 옵셋 검출부는, 상기 가장 강한 신호의 상기 경로 지연값을 이용하여 Early 파일럿과 Late 파일럿을 생성하는 기준신호생성부; 상기 Early 파일럿과 고속 퓨리에 변환된 상기 수신신호의 분산파일럿과 상관값을 취하고, 그의 제곱한 값을 각각 산출하는 제1상관기 및 제1제곱기; 상기 Late 파일럿과 고속 퓨리에 변환된 상기 수신신호의 분산파일럿과 상관값을 취하고, 그의 제곱한 값을 각각 산출하는 제2상관기 및 제2제곱기; 및 산출된 상기 각각의 제곱한 값을 가산하는 가산기;를 포함한다.The DLL unit may include an offset detector configured to calculate the symbol timing offset based on a delay value of the strongest signal; And a feedback unit which separates the calculated symbol timing offset into the decimal symbol timing offset and the integer symbol timing offset and feeds back the phase compensator and the window adjuster, respectively, wherein the offset detector is the strongest A reference signal generator configured to generate an early pilot and a late pilot using the path delay value of the signal; A first correlator and a first squarer which take a correlation value with the variance pilot of the received signal converted from the early pilot and the fast Fourier transform, and calculate a squared value thereof; A second correlator and a second squarer which take a correlation value with the variance pilot of the late pilot and the fast Fourier transform and calculate a squared value thereof; And an adder for adding each of the calculated squared values.

한편, 본 발명에 따른 시간동기 복원방법은, 고속 퓨리에 변환된 주파수영역상에서의 수신신호에 대한 다중 경로를 추정하는 다중경로 추정단계; 추정된 상기 다중 경로 중 가장 큰 신호를 선택하고, 상기 가장 큰 신호의 경로 지연값을 추정하는 다중경로 선택단계; 및 상기 가장 큰 신호의 경로 지연값에 기초하여 심벌 타이밍 옵셋을 검출하여 피드백시키는 DLL(Delayed Locked Loop)단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the time synchronization recovery method according to the present invention, the multi-path estimation step of estimating the multi-path for the received signal on the fast Fourier transform frequency domain; Selecting a largest signal among the estimated multipaths and estimating a path delay value of the largest signal; And a delayed locked loop (DLL) step of detecting and feeding back a symbol timing offset based on the path delay value of the largest signal.

바람직하게는, 상기 DLL단계는, 상기 가장 강한 신호의 지연값에 기초하여 상기 심벌 타이밍 옵셋을 산출하는 검출단계; 및 산출된 상기 심벌 타이밍 옵셋을 상기 소수배 심벌 타이밍 옵셋과 상기 정수배 심벌 타이밍 옵셋으로 분리하여 상기 위상 보상부와 상기 윈도우 조정부에 각각 피드백시키는 단계;를 포함하며, 상기 검출단계는, 상기 가장 강한 신호의 상기 경로 지연값을 이용하여 Early 파일럿과 Late 파일럿을 생성하는 기준신호생성단계; 상기 Early 파일럿과 고속 퓨리에 변환된 상기 수신신호의 분산파일럿과 상관값을 취하고, 그의 제곱한 값을 각각 산출하는 제1산출단계; 상기 Late 파일럿과 고속 퓨리에 변환된 상기 수신신호의 분산파일럿과 상관값을 취하고, 그의 제곱한 값을 각각 산출하는 제2산출단계; 및 산출된상기 각각의 제곱한 값을 가산하는 단계;를 포함한다.Advantageously, said DLL step comprises: a detecting step of calculating said symbol timing offset based on a delay value of said strongest signal; And dividing the calculated symbol timing offset into the decimal symbol timing offset and the integer symbol timing offset and feeding back each of the phase compensator and the window adjuster, wherein the detecting step includes the strongest signal. A reference signal generation step of generating an early pilot and a late pilot using the path delay value of? A first calculation step of taking a correlation value with the distributed pilot of the received signal, which is the early pilot and the fast Fourier transform, and calculating a squared value thereof; A second calculation step of taking a correlation value with the distributed pilot of the late pilot and the fast Fourier transformed received signal and calculating a squared value thereof; And adding each of the calculated squared values.

따라서, 다중경로 중 가장 강한 신호를 적응적으로 DLL의 기준신호로 정함으로써, 다중경로 중 어느 한 신호가 오랫동안 딥 패딩(deep pading)상태 일지라도 적응적으로 심벌 타이밍 옵셋을 검출할 수 있다. 또한, FFT 윈도우 시작점을 보호구간 안쪽으로 어느 정도 여유를 두어 설정함으로써 프리-에코(Pre-echo)신호에 의한 ISI를 방지 할 수 있다.Accordingly, by adaptively designating the strongest signal among the multipaths as the reference signal of the DLL, the symbol timing offset can be adaptively detected even if one of the multipaths is in a deep padding state for a long time. In addition, the IFT by the pre-echo signal can be prevented by setting a starting point of the FFT window with a certain margin inside the protection period.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described the present invention in more detail.

도 1은 본 발명에 따른 심벌 타이밍 복원장치를 가지는 DVB-T 통신 시스템에 대한 개략적인 블록도이다.1 is a schematic block diagram of a DVB-T communication system having a symbol timing recovery apparatus according to the present invention.

DVB-T 통신 시스템은 ADC(Analog to Digital Converter)부(100), 심벌 타이밍 복원장치(400), FFT(Fast Fourier Transform)부(300), 등화부(500), 및 FEC(forward error corrector)부(600) 등을 갖는다.The DVB-T communication system includes an analog to digital converter (ADC) unit 100, a symbol timing recovery unit 400, a fast fourier transform unit 300, an equalizer 500, and a forward error corrector (FEC). Part 600 and the like.

ADC부(100)는 수신된 아날로그 OFDM 신호를 샘플링(sampling), 양자화(Quantization), 및 코딩(Coding)을 통해 디지털신호로 변환한다.The ADC unit 100 converts the received analog OFDM signal into a digital signal through sampling, quantization, and coding.

시간동기 복원장치(400)는 ADC부(100)에서 OFDM 신호의 샘플링과정에서 발생한 샘플링 옵셋, 및 OFDM 신호 중 유효신호에 대해서 고속 퓨리에 변환을 수행하기 위해 FFT 윈도우 시작점을 조정한다.The time synchronization recovery apparatus 400 adjusts the FFT window start point to perform fast Fourier transform on the sampling offset generated during the sampling process of the OFDM signal by the ADC unit 100 and the valid signals among the OFDM signals.

FFT부(300)는 심벌 타이밍 복원장치(400)의 동작모드에 대응하여 조정된 윈도우 시작점에 기초하여 OFDM 신호를 고속 퓨리에 변환(Fast Fourier Transform)을 수행한다.The FFT unit 300 performs a Fast Fourier Transform on the OFDM signal based on the window start point adjusted according to the operation mode of the symbol timing recovery apparatus 400.

등화부(500)는 FFT부(300)에서 출력된 고속 퓨리에 변환된 OFDM 신호에 대해 전송 채널 상에서 발생한 왜곡을 보상한다.The equalizer 500 compensates for the distortion generated on the transmission channel with respect to the fast Fourier transformed OFDM signal output from the FFT unit 300.

FEC부(600)는 OFDM 신호의 데이터에 대해 설정된 에러검출방식에 의해 에러를 검출하고, 검출된 데이터의 에러를 정정한다.The FEC unit 600 detects an error by the error detection method set for the data of the OFDM signal, and corrects the error of the detected data.

이하에서는 본 발명에 따른 시간동기 복원장치(400)에 대해 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the time synchronization recovery apparatus 400 according to the present invention will be described in more detail.

시간동기 복원장치(400)는 심벌 타이밍 추정부(410), 윈도우 조정부(420), 다중경로 추정부(430), 다중경로 선택부(440), DLL(Delayed Locked Loop)부(450), 및 위상 보상부(460) 등을 가지며, 심벌 타이밍 복원 과정은 획득모드(①)와 추적모드(②)로 나누어진다.The time synchronization recovery apparatus 400 may include a symbol timing estimator 410, a window adjuster 420, a multipath estimator 430, a multipath selector 440, a delayed locked loop (DLL) unit 450, and The phase compensation unit 460 includes a phase compensator 460, and the symbol timing restoration process is divided into an acquisition mode ① and a tracking mode ②.

심벌 타이밍 추정부(410)는 시간동기 복원장치(400)의 동작모드가 획득모드인 경우(①), 수신된 OFDM 신호에 대해 대략적으로 심벌 타이밍을 추정한다. 일반적으로 수신된 OFDM 신호는 인접 심벌간 간섭(ISI:inter symbol interference)을 방지하기 위해 유효구간의 뒤쪽 일부분의 심벌구간을 유효구간의 앞부분에 복사한 보호구간(Guard Interval)을 갖는다. 따라서, 보호구간과 유효구간의 경계지점을 대략적으로 설정한다.The symbol timing estimator 410 estimates the symbol timing approximately for the received OFDM signal when the operation mode of the time synchronization recovery apparatus 400 is the acquisition mode (1). In general, the received OFDM signal has a guard interval obtained by copying a symbol interval of a part of the rear part of the valid period to the beginning of the valid period in order to prevent inter symbol interference (ISI). Therefore, the boundary point between the protection section and the effective section is set approximately.

대략적으로 설정된 보호구간과 유효구간의 경계지점에 의한 FFT 윈도우 시작점(θFFT)은 다음의 수학식1과 같이 나타난다.The FFT window starting point (θ FFT ) by the boundary point of the guard interval and the effective interval that is set roughly is expressed by Equation 1 below.

여기서, r(k)는 시간영역에서 수신된 k 번째 OFDM 샘플이고, N은 FFT 사이즈이고, L은 보호구간의 길이이고, *는 복소공액을 의미하며, μ는 모의실험에 의해 얻은 여유 샘플 길이이며, 바람직하게는 20샘플이다.Where r (k) is the k-th OFDM sample received in the time domain, N is the FFT size, L is the length of the guard interval, * is the complex conjugate, μ is the extra sample length obtained by the simulation It is preferably 20 samples.

도 2은 다중 경로가 3개인 채널에 대해 획득모드에서 설정된 FFT 윈도우에 대한 예시도이다.2 is an exemplary diagram of an FFT window configured in an acquisition mode for a channel having three multipaths.

도시된 바와 같이, 심벌의 시작지점인 보호구간의 시작점인 상관값 첨두치 지점이 다중 경로에 의해 약간 뒤로 밀려 있고, 이에 보호구간길이 L를 더한 지점이 보호구간과 유효구간의 경계지점에서 약간 뒤로 밀려 있다. 여기에, 여유 샘플 길이 μ를 빼 주어 획득모드의 FFT 윈도우가 설정된다. 여기서, 설정된 여유 샘플 길이 μ에 대한 심벌 타이밍 옵셋은 등화부(500)에서 보상가능하다.As shown, the peak value of the correlation value, which is the starting point of the protection interval, is slightly pushed back by the multipath, and the length of the protection interval L is slightly back from the boundary of the protection interval and the effective interval. Pushed back. Here, the FFT window in the acquisition mode is set by subtracting the extra sample length μ. Here, the symbol timing offset with respect to the set margin sample length μ can be compensated by the equalizer 500.

윈도우 조정부(420)는 심벌 타이밍 추정부(410)에서 설정된 FFT 윈도우 시작점에 맞추어 고속 퓨리에 변환을 수행하기 위한 FFT 윈도우(FFT window)을 조정한다.The window adjuster 420 adjusts an FFT window for performing the fast Fourier transform according to the FFT window start point set by the symbol timing estimator 410.

다중경로 추정부(430)는 시간동기 복원장치(400)의 동작모드가 추적모드인 경우(②), FFT부(300)에 고속 퓨리에 변환된 주파수 영역에서의 OFDM 신호에 대한 다중 경로를 추정한다. 즉, 고속 퓨리에 변환된 주파수 영역에서의 OFDM 신호에 포함된 분산 파일럿(Scattered Pilot)을 추출한 후, 각 파일럿이 실린 부반송파의 주파수 응답함수(H'n,k)는 최소자승추정기법(Least Square Estimation)에 의해 다음의 수학식 2과 같이 정의된다.The multipath estimator 430 estimates the multipath for the OFDM signal in the fast Fourier transformed frequency domain in the FFT unit 300 when the operation mode of the time synchronization recovery apparatus 400 is the tracking mode (②). . That is, after extracting a scattered pilot included in an OFDM signal in a fast Fourier transformed frequency domain, the frequency response function (H ' n, k ) of the subcarriers carrying each pilot is the Least Square Estimation technique. Is defined as in Equation 2 below.

여기서, P'n,k는 주파수 영역에서 n 번째 심벌의 k 번째 부반송파에 실린 분산파일럿이고, Pk는 수신기에서 이미 알고 있는 분산파일럿이다. Ps는 한 심벌내의 분산파일럿이 위치한 색인(index)을 나타낸다. 예컨데, 시간영역에서 OFDM 샘플의 1/2간격의 채널 임펄스 응답함수를 구하기 위해서 M개의 0을 삽입한 후, 2M 포인트 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)를 수행하여 채널의 임펄스 응답함수(h"n,i)를 추정하며, 추정된 채널의 임펄스 응답함수(h"n,i)는 다음의 수학식 3와 같이 나타난다.Here, P ' n, k is a distributed pilot carried on the k-th subcarrier of the n-th symbol in the frequency domain, and P k is a distributed pilot known to the receiver. P s is the index where the distributed pilot within a symbol is located. For example, in order to obtain a channel impulse response function of 1/2 interval of an OFDM sample in the time domain, M zeros are inserted and a 2M point Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) is performed to perform an impulse response function of a channel (h " n, i ), and the impulse response function (h " n, i ) of the estimated channel is expressed by Equation 3 below.

여기서, △는 인접한 분산파일럿의 간격을 나타내고, H"n,k는 H'n,kk에 M개의 0을 삽입한 후의 분산파일럿이 실린 부반송파의 주파수 응답함수를 나타낸다. M은 한 개의 심벌내 분산파일럿의 개수를 나타내고, kmin_p는 한 개의 심벌내 분산파일럿의 첫 번째 부반송파의 위치를 나타낸다.Where Δ represents the spacing of adjacent scattered pilots, and H " n, k represents the frequency response function of the subcarrier carrying the scattered pilot after M zeros are inserted into H ' n, kk . K min_p represents the position of the first subcarrier of the distributed pilot in one symbol.

다중경로 선택부(440)는 다중경로 추정부(430)에서 추정된 다중 경로에 대해 가장 강한 신호를 선택하고, 그의 경로 지연값을 추정한다. 즉, 수학식 3에 의해 구한 채널의 임펄스 응답함수(h"n,i)로부터 가장 강한 신호의 경로 지연값(S'max)을 추정하면, 다음의 수학식 4과 같이 나타난다.The multipath selector 440 selects the strongest signal with respect to the multipath estimated by the multipath estimator 430 and estimates a path delay value thereof. That is, when the path delay value S ' max of the strongest signal is estimated from the impulse response function h " n, i of the channel obtained by Equation 3, the following Equation 4 is expressed.

DLL부(450)는 다중경로 선택부(440)에서 선택된 가장 강한 신호의 경로 지연값(S'max)을 이용하여 ADC부(100)의 샘플링 과정 및 FFT부(300)의 고속 퓨리에 변환 과정에서 발생한 OFDM 신호의 심벌 타이밍 옵셋을 검출하는 옵셋 검출부(451)와, 검출된 심벌 타이밍 옵셋을 피드백시키는 피드백부(453)를 갖는다.The DLL unit 450 may use the path delay value S ′ max of the strongest signal selected by the multipath selector 440 in the sampling process of the ADC unit 100 and the fast Fourier transform process of the FFT unit 300. The offset detection unit 451 detects a symbol timing offset of the generated OFDM signal, and a feedback unit 453 feeds back the detected symbol timing offset.

옵셋 검출부(451)는 기준신호생성부(451-1), 제1상관기(451-2), 제1제곱기(451-3), 제2상관기(451-4), 제2제곱기(451-5), 및 가산기(451-6)를 갖는다.The offset detector 451 includes a reference signal generator 451-1, a first correlator 451-2, a first squarer 451-3, a second correlator 451-4, and a second squarer 451. -5), and an adder 451-6.

기준신호생성부(451-1)는 다중경로 선택부(440)에서 선택된 가장 강한 신호의 경로 지연값(S'max)을 이용하여 다음의 수학식 5와 같은, 기준신호인 Early 파일럿(Pe(k))과 Late 파일럿(Pl(k))을 생성한다.The reference signal generator 451-1 uses the path delay value S ′ max of the strongest signal selected by the multipath selector 440 to generate an early pilot (P e) , which is a reference signal as shown in Equation 5 below. (k)) and Late pilot (P l (k)).

여기서,는 수신기에서 이미 알고 있는 기준신호의 Early 혹은 Late 위상을 의미하며, 값은 0.5로 정한다.here, Represents the early or late phase of the reference signal known to the receiver, and the value is set to 0.5.

제1상관기(451-2) 및 제1제곱기(451-3)에 의해 기준신호생성부(451-1)에서 생성된 Early 파일럿(Pe(k))과 고속 퓨리에 변환된 OFDM 신호의 분산파일럿에 대해 상관값을 취하여 제곱한 값을 산출한다.Dispersion of the early pilot Pe (k) generated by the reference signal generator 451-1 and the fast Fourier transformed OFDM signal by the first correlator 451-2 and the first square 451-3 The correlation value for the pilot is taken to calculate the squared value.

제2상관기(451-4) 및 제2제곱기(451-5)에 의해 기준신호생성부(451-1)에서 생성된 Late 파일럿(Pl(k))과 고속 퓨리에 변환된 OFDM 신호의 분산파일럿에 대해 상관값을 취하여 제곱한 값을 산출한다.Dispersion of the Late Pilot P l (k) and the Fast Fourier Transformed OFDM Signal Generated by the Reference Signal Generator 451-1 by the Second Correlator 451-4 and the Second Squarer 451-5 The correlation value for the pilot is taken to calculate the squared value.

가산기(451-6)은 제1 및 제2제곱기(451-3,451-5)에서 산출된 제곱한 값을 가산하여 심벌 타이밍 옵셋을 검출한다. 즉, 각각의 상관값에 대한 제곱의 차이를 구하면 심벌 타이밍 옵셋, a(n, S'max)은 다음의 수학식 6와 같이 나타난다.The adder 451-6 detects the symbol timing offset by adding the squared values calculated by the first and second squarers 451-3 and 451-5. That is, when the difference of the squares for each correlation value is obtained, the symbol timing offset, a (n, S ' max ), is expressed as in Equation 6 below.

여기서, E[a(n,S'max)]는 유효 성분이고, na(n)는 평균이 0인 루프노이즈(Loop noise) 성분이다. 유효 성분은 다음의 수학식 7과 같이 나타난다.Here, E [a (n, S'max )] is an active component and n a (n) is a loop noise component having an average of zero. The active ingredient is represented by Equation 7 below.

여기서, A는 분산파일럿의 전력을 나타내며, S(S'max,)는 정규화된 S-Curve를 갖는다. 즉, S(S'max,)는 다음의 수학식 8과 같이 나타난다.Where A represents the power of the distributed pilot, S (S ' max , ) Has a normalized S-Curve. That is, S (S ' max , ) Is expressed by Equation 8 below.

피드백부(453)은 LPF(Low Pass Filter)부(453-1)와 NCO(Numerically Controlled Oscillator)부(453-2)를 갖는다. LPF부(453-1)는 심벌 타이밍 옵셋, a(n, S'max)을 저역통과 필터링하고, NCO부(453-2)에서는 저역통과 필터링된 심벌 타이밍 옵셋, a(n, S'max)에 대해 소수배 심벌 타이밍 옵셋(Fra.)과 정수배 심벌 타이밍 옵셋(Int.)을 분리하여 위상 보상부(460)와 윈도우 조정부(420)로 각각 피드백시킨다.The feedback unit 453 includes a LPF (Low Pass Filter) unit 453-1 and a NCO (Numerically Controlled Oscillator) unit 453-2. LPF section (453-1) is a symbol timing offset, a (n, S 'max ) for low-pass filter and, NCO portion (453-2) in the low pass filtered symbol timing offset, a (n, S' max ) For step 2, the fractional symbol timing offset Fra. And the integer symbol timing offset Int. Are separated and fed back to the phase compensator 460 and the window adjuster 420, respectively.

즉, 위상 보상부(460)는 소수배 심벌 타이밍 옵셋(Fra.)을 기초하여 샘플링 클럭 주파수 옵셋을 보상하고, 윈도우 조정부(420)는 정수배 심벌 타이밍 옵셋(Int.)을 기초하여 FFT 윈도우 타이밍의 시작점을 재조정한다.That is, the phase compensator 460 compensates for the sampling clock frequency offset based on the fractional symbol timing offset Fra. The window adjuster 420 adjusts the FFT window timing based on the integral symbol timing offset Int. Readjust the starting point.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 획득모드에서 설정된 FFT 윈도우의 시작점의 드리프트(drift)를 방지하게 됨으로써 시간 동기 복원을 수행한다.Accordingly, as shown in FIG. 2, time synchronization recovery is performed by preventing drift of the start point of the FFT window set in the acquisition mode.

도 3은 본 발명에 따른 시간 동기 복원 장치에 의해 시간 동기 복원 방법에 대한 흐름도이며, 이를 참조하여 시간 동기 복원 방법을 상세하게 설명한다.3 is a flowchart illustrating a time synchronization restoration method by the time synchronization restoration apparatus according to the present invention, and a time synchronization restoration method will be described in detail with reference to the flowchart.

수신된 OFDM 신호는 ADC부(100)에 의해 샘플링, 양자화, 및 코딩되어 디지털신호로 변환한다. 디지털 신호로 변환된 OFDM 신호는 시간동기 복원장치(400)에 입력된다.The received OFDM signal is sampled, quantized, and coded by the ADC unit 100 and converted into a digital signal. The OFDM signal converted into a digital signal is input to the time synchronization recovery apparatus 400.

먼저, 시간동기 복원장치(400)는 획득모드(①)로 동작한다. 즉, 심벌 타이밍 추정부(410)는 수신된 OFDM 신호에 대해 대략적으로 도 2에 도시된 바와 같이 FFT 윈도우 시작점(θFFT)을 설정한다(S311). 즉, 상관값 첨두치 지점에 보호구간길이 L을 더하고, 여유 샘플 길이 μ를 빼서 FFT 윈도우를 설정한다. 윈도우 조정부(420)는 설정된 FFT 윈도우 시작점에 맞추어 FFT 윈도우을 조정한다.First, the time synchronization recovery apparatus 400 operates in an acquisition mode ①. That is, the symbol timing estimator 410 sets the FFT window start point θ FFT for the received OFDM signal as shown in FIG. 2 (S311). That is, the FFT window is set by adding the guard interval length L to the correlation peak value and subtracting the extra sample length μ. The window adjuster 420 adjusts the FFT window according to the set FFT window start point.

FFT부(300)는 획득모드에서 설정된 FFT 윈도우에 대응하는 OFDM 신호를 고속 퓨리에 변환한다(S313).The FFT unit 300 performs fast Fourier transform on the OFDM signal corresponding to the FFT window set in the acquisition mode (S313).

이 후, 시간동기 복원장치(400)는 추적모드(②)로 동작한다.After that, the time synchronization recovery apparatus 400 operates in the tracking mode ②.

다중경로 추정부(430)는 고속 퓨리에 변환된 주파수 영역에서의 OFDM 신호에 기초하여 채널의 임펄스 응답함수(h"n,i)를 추정함으로써 다중경로를 추정한다(S321).The multipath estimator 430 estimates the multipath by estimating the impulse response function h ″ n, i of the channel based on the OFDM signal in the fast Fourier transformed frequency domain (S321).

다중경로 선택부(440)는 다중경로 추정부(430)에서 추정된 다중경로에 대해가장 강한 신호를 선택하고, 채널의 임펄스 응답함수(h"n,i)로 부터 가장 강한 신호의 경로 지연값(S'max)을 추정한다(S323). 따라서, 선택된 가장 강한 신호가 딥 페이딩 상태인 경우에는 추정된 다중경로 중 새로운 강한 신호를 기준신호로 선택함으로써 종래와 같은 기준신호의 추적 실패를 막을 수 있다.The multipath selector 440 selects the strongest signal with respect to the multipath estimated by the multipath estimator 430, and selects a path delay value of the strongest signal from the impulse response function h " n, i of the channel. (S 'max) the estimation (S323). Thus, the selected strongest signal is the case of deep fading is to prevent the tracking failure of a reference signal as in the prior art by selecting a new strong signal of the estimated multi-path as a reference signal have.

DLL부(450)는 선택된 가장 강한 신호의 경로 지연값(S'max)을 이용하여 심벌 타이밍 옵셋을 검출하고, 피드백하여 시간 동기를 복원한다. 보다 상세하게는, 먼저, 기준신호생성부(451-1)는 다중경로 선택부(440)에서 선택된 가장 강한 신호의 경로 지연값(S'max)을 이용하여, 기준신호인, Early 파일럿(Pe(k))과 Late 파일럿(Pl(k))을 생성한다(S325).The DLL unit 450 detects the symbol timing offset using the path delay value S ' max of the strongest signal selected, and feeds back to restore the time synchronization. More specifically, first, the reference signal generator 451-1 uses the path delay value S ′ max of the strongest signal selected by the multipath selector 440 to determine an early pilot P, which is a reference signal. e (k)) and a late pilot P l (k) are generated (S325).

제1상관기(451-2) 및 제1제곱기(451-3)에 의해 기준신호생성부(451-1)에서 생성된 Early 파일럿(Pe(k))과 고속 퓨리에 변환된 OFDM 신호의 분산파일럿에 대해 상관값을 취하여 제곱한 값을 산출한다.Dispersion of the early pilot Pe (k) generated by the reference signal generator 451-1 and the fast Fourier transformed OFDM signal by the first correlator 451-2 and the first square 451-3 The correlation value for the pilot is taken to calculate the squared value.

제2상관기(451-4) 및 제2제곱기(451-5)에 의해 기준신호생성부(451-1)에서 생성된 Late 파일럿(Pl(k))과 고속 퓨리에 변환된 OFDM 신호의 분산파일럿에 대해 상관값을 취하여 제곱한 값을 산출한다.Dispersion of the Late Pilot P l (k) and the Fast Fourier Transformed OFDM Signal Generated by the Reference Signal Generator 451-1 by the Second Correlator 451-4 and the Second Squarer 451-5 The correlation value for the pilot is taken to calculate the squared value.

가산기(451-6)는 제1 및 제2제곱기(451-3,451-5)에서 산출된 제곱한 값을 가산하여 심벌 타이밍 옵셋, a(n, S'max)을 검출한다(S327).An adder (451-6) detects a first and a second squarer (451-3,451-5) squared by adding a value calculated by the symbol timing offset, a (n, S 'max ) (S327).

검출된 심벌 타이밍 옵셋, a(n, S'max)은 LPF부(453-1)에 의해 저역통과필터링되고, NCO부(453-2)에 의해 소수배 심벌 타이밍 옵셋(Fra.)과 정수배 심벌 타이밍 옵셋(Int.)으로 분리되어 위상 보상부(460) 및 윈도우 조정부(420)로 각각 피드백된다.The detected symbol timing offset, a (n, S ' max ), is low pass filtered by the LPF unit 453-1, and the fractional symbol timing offset Fra. And integer multiple symbols by the NCO unit 453-2. The signal is separated into a timing offset Int. And fed back to the phase compensator 460 and the window adjuster 420, respectively.

따라서, 위상 보상부(460)는 소수배 심벌 타이밍 옵셋(Fra.)을 기초하여 샘플링 클럭 주파수 옵셋을 보상하고 윈도우 조정부(420)는 정수배 심벌 타이밍 옵셋(Int.)을 기초하여 설정된 FFT 윈도우 시작점을 재조정함으로써, 시간동기 복원을 수행한다(S329).Accordingly, the phase compensator 460 compensates for the sampling clock frequency offset based on the fractional symbol timing offset Fra. The window adjuster 420 applies the FFT window start point set based on the integral symbol timing offset Int. By re-adjustment, time synchronization recovery is performed (S329).

도 4은 본 발명에 따른 시간 동기 복원 장치(400)와 종래의 Baogue Yang 알고리듬을 이용한 시간동기 복원장치의 성능을 비교한 그래프이다. 예컨데, 채널의 파워 딜레이 프로파일(Power delay profile)은 COST207 도심지역 모델을 사용하고, 신호대 잡음비(SNR)는 10dB로 하였다.4 is a graph comparing the performance of the time synchronization recovery apparatus 400 and the time synchronization recovery apparatus using the conventional Baogue Yang algorithm according to the present invention. For example, the channel's power delay profile is set using the COST207 urban model, with a signal-to-noise ratio (SNR) of 10dB.

도 4(a)는 도플러 주파수 10Hz 일때, 심벌 타이밍 옵셋에 대한 정상상태 DLL 추적 에러를 보여 주는 그래프이다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 심벌 타이밍 옵셋의 정상상태 DLL 추적 에러가 훨씬 더 작고 부드러운 곡선을 보여주고 있다.4 (a) is a graph showing a steady state DLL tracking error with respect to symbol timing offset when the Doppler frequency is 10 Hz. As shown, the steady state DLL tracking error of the symbol timing offset according to the present invention shows a much smaller and smoother curve.

또한, 4(b)는 도플러 주파수 5Hz 조건에서, 가장 먼저 도착한 경로 신호가 딥 페이딩(deep fading)을 오랫 동안 겪을 경우, 종래의 시간동기 복원장치는 기준신호의 추적하지 못해 추적 에러 크게 발생하는 반면, 본 발명에 따른 시간동기 복원장치는 추적 에러가 거의 발생하지 않는 것을 볼 수 있다.In addition, 4 (b) indicates that when the first arriving path signal undergoes deep fading for a long time under the Doppler frequency of 5 Hz, the conventional time synchronization recovery device does not track the reference signal and causes a large tracking error. In addition, the time synchronization recovery apparatus according to the present invention can be seen that the tracking error hardly occurs.

이상에서와 같이, 다중경로 중 가장 강한 신호를 적응적으로 DLL의 기준신호로 정함으로써, 다중경로 중 어느 한 신호가 오랫동안 딥 페이딩(deep pading)상태 일지라도 적응적으로 심벌 타이밍 옵셋을 검출할 수 있다. 또한, FFT 윈도우 시작점을 보호구간 안쪽으로 어느 정도 여유를 두어 설정함으로써 프리-에코(Pre-echo)신호에 의한 ISI를 방지 할 수 있다.As described above, by adaptively designating the strongest signal among the multipaths as the reference signal of the DLL, the symbol timing offset can be adaptively detected even if one of the multipaths is in a deep padding state for a long time. . In addition, the IFT by the pre-echo signal can be prevented by setting a starting point of the FFT window with a certain margin inside the protection period.

본 발명에 따르면, 심벌 타이밍 옵셋을 검출하는 기준신호로 다중 경로 중 가장 강한 신호를 적응적으로 설정함으로써 심벌 타이밍 옵셋의 정상상태 DLL 추적 에러를 최소화 한다.According to the present invention, the steady state DLL tracking error of the symbol timing offset is minimized by adaptively setting the strongest signal among the multipaths as a reference signal for detecting the symbol timing offset.

둘째, FFT 윈도우 시작점을 보호구간 안쪽으로 어느 정도 여유를 두고 조정함으로써 인접한 다음 심벌에 의한 간섭을 막을 수 있다.Second, by adjusting the starting point of the FFT window to some extent inside the protection interval, interference by the next adjacent symbol can be prevented.

세째, 다중 경로 중 가장 강한 신호를 기준신호로 설정함으로써 경로 추적이 보다 쉽고, 가장 강한 신호의 DLL S-Curve는 약한 신호의 DLL S-Curve에 비해 왜곡이 작으므로 심벌 타이밍 옵셋의 추적 에러가 작다.Third, by setting the strongest signal among the multi-paths as the reference signal, path tracking is easier, and since the DLL S-Curve of the strongest signal has less distortion than the DLL S-Curve of the weakest signal, the tracking error of the symbol timing offset is small. .

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.In the above described and illustrated with respect to the preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the specific preferred embodiment described above, without departing from the gist of the invention claimed in the claims in the art Various modifications can be made by those skilled in the art, and such changes are within the scope of the claims.

Claims (20)

주파수영역상의 수신신호에 대한 다중 경로를 추정하는 다중경로 추정부;A multipath estimator for estimating a multipath for a received signal in a frequency domain; 추정된 상기 다중 경로 중 가장 큰 신호를 선택하고, 상기 가장 큰 신호의 경로 지연값을 추정하는 다중경로 선택부; 및A multipath selector which selects the largest signal of the estimated multipaths and estimates a path delay value of the largest signal; And 상기 가장 큰 신호의 경로 지연값에 기초하여 심벌 타이밍 옵셋을 검출하여 피드백시키는 DLL(Delayed Locked Loop)부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원장치.And a delayed locked loop (DLL) unit for detecting and feeding back a symbol timing offset based on a path delay value of the largest signal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 검출된 상기 심벌 타이밍 옵셋 중 소수배 심벌 타이밍 옵셋에 기초하여 샘플링 타이밍을 보상하는 위상 보상부; 및A phase compensator configured to compensate a sampling timing based on a prime number symbol timing offset among the detected symbol timing offsets; And 검출된 상기 심벌 타이밍 옵셋 중 정수배 심벌 타이밍 옵셋에 기초하여 FFT(Fast Fourier Transform) 윈도우를 조정하는 윈도우 조정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원장치.And a window adjusting unit for adjusting a fast fourier transform (FFT) window based on an integer multiple symbol timing offset among the detected symbol timing offsets. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 DLL부는,The DLL unit, 상기 가장 강한 신호의 지연값에 기초하여 상기 심벌 타이밍 옵셋을 산출하는 옵셋 검출부; 및An offset detector for calculating the symbol timing offset based on the delay value of the strongest signal; And 산출된 상기 심벌 타이밍 옵셋을 상기 소수배 심벌 타이밍 옵셋과 상기 정수배 심벌 타이밍 옵셋으로 분리하여 상기 위상 보상부와 상기 윈도우 조정부에 각각 피드백시키는 피드백부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원장치.And a feedback unit which separates the calculated symbol timing offset into the decimal symbol timing offset and the integer symbol timing offset and feeds back the phase compensator and the window adjuster, respectively. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 옵셋 검출부는,The offset detection unit, 상기 가장 강한 신호의 상기 경로 지연값을 이용하여 Early 파일럿과 Late 파일럿을 생성하는 기준신호생성부;A reference signal generator configured to generate an early pilot and a late pilot by using the path delay value of the strongest signal; 상기 Early 파일럿과 고속 퓨리에 변환된 상기 수신신호의 분산파일럿과 상관값을 취하고, 그의 제곱한 값을 각각 산출하는 제1상관기 및 제1제곱기;A first correlator and a first squarer which take a correlation value with the variance pilot of the received signal converted from the early pilot and the fast Fourier transform, and calculate a squared value thereof; 상기 Late 파일럿과 고속 퓨리에 변환된 상기 수신신호의 분산파일럿과 상관값을 취하고, 그의 제곱한 값을 각각 산출하는 제2상관기 및 제2제곱기; 및A second correlator and a second squarer which take a correlation value with the variance pilot of the late pilot and the fast Fourier transform and calculate a squared value thereof; And 산출된 상기 각각의 제곱한 값을 가산하는 가산기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원장치.And an adder for adding each of the calculated squared values. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다중경로 추정부에서 추정된 다중 경로의 채널 임펄스 응답함수(h"n,i)는 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원장치:The channel impulse response function (h " n, i ) of the multipath estimated by the multipath estimator is represented by the following equation: 여기서, △는 인접한 분산파일럿의 간격, H"n,k는 H'n,kk에 M개의 0을 삽입한 후의 분산파일럿이 실린 부반송파의 주파수 응답함수, M은 한 개의 심벌내 분산파일럿의 개수, kmin_p는 한 개의 심벌내 분산파일럿의 첫 번째 부반송파의 위치임.Where Δ is the spacing of adjacent distributed pilots, H " n, k is the frequency response function of the subcarrier carrying M zeros after inserting M zeros into H ' n, kk , M is the number of distributed pilots in one symbol, k min_p is the position of the first subcarrier of the distributed pilot in one symbol. 제 5항에 있어서,The method of claim 5, 추정된 상기 다중 경로 중 가장 강한 신호의 경로 지연값(S'max)은 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원장치:A time delay recovery apparatus, characterized in that the path delay value (S ' max ) of the strongest signal among the estimated multipaths is expressed by the following equation: 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 가장 강한 신호의 경로 지연값(S'max)에 기초하여 생성된 Early 파일럿(Pe(k))과 Late 파일럿(Pl(k))은 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원장치:The early pilot Pe (k) and the late pilot P l (k) generated based on the path delay value S ' max of the strongest signal are represented by the following equations. Device: 여기서,는 수신기의 기준파일럿의 Early 및 Late 위상이고, Pk는 수신기의 기준파일럿, Ps는 한 개의 심벌내의 기준파일럿이 위치한 색인임.here, Is the early and late phases of the receiver's reference pilot, P k is the receiver's reference pilot, and P s is the index of the reference pilot within a symbol. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 Early 파일럿(Pe(k))과 상기 Late 파일럿(Pl(k))에 의해 산출된 심벌 타이밍 옵셋, a(n, S'max)은 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원장치:The symbol timing offset, a (n, S'max ), calculated by the early pilot Pe (k) and the late pilot P l (k) is represented by the following equation. Device: 여기서, E[a(n,S'max)]는 유효성분이고, na(n)는 평균이 0인 루프 노이즈(Loop noise) 성분임.Here, E [a (n, S ' max )] is an active ingredient and n a (n) is a loop noise component having an average of zero. 제 8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 유효 성분, E[a(n,S'max)]는 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원장치:The active ingredient, E [a (n, S ' max )] is a time synchronization recovery device, characterized in that: 여기서, A는 분산파일럿의 전력임.Where A is the power of the distributed pilot. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 S(S'max,)은 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 시간동기 복원장치:S (S ' max , ) Is represented by the following equation. 고속 퓨리에 변환된 주파수영역상에서의 수신신호에 대한 다중 경로를 추정하는 다중경로 추정단계;A multipath estimating step of estimating a multipath for a received signal on a fast Fourier transformed frequency domain; 추정된 상기 다중 경로 중 가장 큰 신호를 선택하고, 상기 가장 큰 신호의 경로 지연값을 추정하는 다중경로 선택단계; 및Selecting a largest signal among the estimated multipaths and estimating a path delay value of the largest signal; And 상기 가장 큰 신호의 경로 지연값에 기초하여 심벌 타이밍 옵셋을 검출하여 피드백시키는 DLL(Delayed Locked Loop)단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원방법.And a delayed locked loop (DLL) for detecting and feeding back a symbol timing offset based on the path delay value of the largest signal. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 검출된 상기 심벌 타이밍 옵셋 중 소수배 심벌 타이밍 옵셋에 기초하여 샘플링 타이밍을 보상하는 위상 보상단계; 및A phase compensation step of compensating sampling timing based on a prime number symbol timing offset among the detected symbol timing offsets; And 검출된 상기 심벌 타이밍 옵셋 중 정수배 심벌 타이밍 옵셋에 기초하여 FFT(Fast Fourier Transform) 윈도우를 조정하는 윈도우 조정단계;를 더 포함하는것을 특징으로 하는 시간동기 복원방법.And a window adjusting step of adjusting a fast fourier transform (FFT) window based on an integer multiple symbol timing offset among the detected symbol timing offsets. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 DLL단계는,The DLL step, 상기 가장 강한 신호의 지연값에 기초하여 상기 심벌 타이밍 옵셋을 산출하는 검출단계; 및Detecting the symbol timing offset based on the delay value of the strongest signal; And 산출된 상기 심벌 타이밍 옵셋을 상기 소수배 심벌 타이밍 옵셋과 상기 정수배 심벌 타이밍 옵셋으로 분리하여 상기 위상 보상부와 상기 윈도우 조정부에 각각 피드백시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원방법.And dividing the calculated symbol timing offset into the decimal symbol timing offset and the integer symbol timing offset and feeding back each of the phase compensator and the window adjuster. 제 13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 검출단계는,The detecting step, 상기 가장 강한 신호의 상기 경로 지연값을 이용하여 Early 파일럿과 Late 파일럿을 생성하는 기준신호생성단계;A reference signal generation step of generating an early pilot and a late pilot using the path delay value of the strongest signal; 상기 Early 파일럿과 고속 퓨리에 변환된 상기 수신신호의 분산파일럿과 상관값을 취하고, 그의 제곱한 값을 각각 산출하는 제1산출단계;A first calculation step of taking a correlation value with the distributed pilot of the received signal, which is the early pilot and the fast Fourier transform, and calculating a squared value thereof; 상기 Late 파일럿과 고속 퓨리에 변환된 상기 수신신호의 분산파일럿과 상관값을 취하고, 그의 제곱한 값을 각각 산출하는 제2산출단계; 및A second calculation step of taking a correlation value with the distributed pilot of the late pilot and the fast Fourier transformed received signal and calculating a squared value thereof; And 산출된 상기 각각의 제곱한 값을 가산하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원방법.And adding each of the calculated squared values. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 다중경로 추정단계에서 추정된 다중 경로의 채널 임펄스 응답함수(h"n,i)는 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원방법:The channel impulse response function (h " n, i ) of the multipath estimated in the multipath estimating step is represented by the following equation: 여기서, △는 인접한 분산파일럿의 간격, H"n,k는 H'n,kk에 M개의 0을 삽입한 후의 분산파일럿이 실린 부반송파의 주파수 응답함수, M은 한 개의 심벌내 분산파일럿의 개수, kmin_p는 한 개의 심벌내 분산파일럿의 첫 번째 부반송파의 위치임.Where Δ is the spacing of adjacent distributed pilots, H " n, k is the frequency response function of the subcarrier carrying M zeros after inserting M zeros into H ' n, kk , M is the number of distributed pilots in one symbol, k min_p is the position of the first subcarrier of the distributed pilot in one symbol. 제 15항에 있어서,The method of claim 15, 추정된 상기 다중 경로 중 가장 강한 신호의 경로 지연값(S'max)은 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원방법:The path delay value (S ' max ) of the strongest signal among the estimated multipaths is represented by the following equation: 제 16항에 있어서,The method of claim 16, 상기 가장 강한 신호의 경로 지연값(S'max)에 기초하여 생성된 Early파일럿(Pe(k))과 Late 파일럿(Pl(k))은 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원방법:Early pilot (P e (k)) and late pilot (P l (k)) generated based on the path delay value (S ' max ) of the strongest signal are represented by the following equation. Way: 여기서,는 수신기의 기준파일럿의 Early 및 Late 위상이고, Pk는 수신기의 기준파일럿, Ps는 한 개의 심벌내의 기준파일럿이 위치한 색인임.here, Is the early and late phases of the receiver's reference pilot, P k is the receiver's reference pilot, and P s is the index of the reference pilot within a symbol. 제 17항에 있어서,The method of claim 17, 상기 Early 파일럿(Pe(k))과 상기 Late 파일럿(Pl(k))에 의해 산출된 심벌 타이밍 옵셋, a(n, S'max)은 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원방법:The symbol timing offset, a (n, S'max ), calculated by the early pilot Pe (k) and the late pilot P l (k) is represented by the following equation. Way: 여기서, E[a(n,S'max)]는 유효성분이고, na(n)는 평균이 0인 루프 노이즈(Loop noise) 성분임.Here, E [a (n, S ' max )] is an active ingredient and n a (n) is a loop noise component having an average of zero. 제 18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 유효 성분, E[a(n,S'max)]는 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 하는 시간동기 복원방법:The active ingredient, E [a (n, S'max )], is represented by the following equation. 여기서, A는 분산파일럿의 전력임.Where A is the power of the distributed pilot. 제 19항에 있어서,The method of claim 19, 상기 S(S'max,)은 다음의 식과 같이 나타나는 것을 특징으로 시간동기 복원방법:S (S ' max , ) Is represented by the following equation.
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